{
%\usetheme{Berkeley}
\usetheme{Warsaw}
+%\usetheme{Singapore}
\setbeamercovered{transparent}
}
\usepackage{verbatim}
\tableofcontents%[pausesections]
\end{frame}
-\section{Einf"uhrung}
+\section{Einf"uhrung und Grundlagen}
- \subsection{Ionenimplantation}
+ \subsection{Einf"uhrung}
\begin{frame}
\frametitle{Einf"uhrung}
\end{block}
\end{frame}
- \subsection{Selbstorganisation}
-
\begin{frame}
\frametitle{Einf"uhrung}
\framesubtitle{Selbstorganisation}
\begin{columns}
\column{4.5cm}
- \only<1>{\includegraphics[height=6.5cm]{ripple_bh}}
- \only<2>{\includegraphics[height=6.5cm]{bin_leg}}
- \only<3>{\includegraphics[height=6.5cm]{bolse2}}
+ \only<1>{\includegraphics[height=6.5cm]{ripple_bh.eps}}
+ \only<2>{\includegraphics[height=6.5cm]{bin_leg.eps}}
+ \only<3>{\includegraphics[height=6.5cm]{bolse2.eps}}
\column{6.5cm}
\begin{enumerate}
\item<1-> Riffelformation auf der Targetoberfl"ache
\end{columns}
\end{frame}
-\section{Grundlagen}
-
- \subsection{Abbremsung der Ionen}
+ \subsection{Ion-Festk"orper-Wechselwirkung}
\begin{frame}
\frametitle{Grundlagen}
\end{block}
\end{frame}
-\section{Experimentelle Befunde}
+\section{Experimentelle Befunde und Modell}
- \subsection[amorphe Phasen]{Lage und Ausdehnung amorpher Phasen}
+ \subsection{Experimentelle Befunde}
\begin{frame}
\frametitle{Experimentelle Befunde}
\begin{frame}
\frametitle{Experimentelle Befunde}
\framesubtitle{Lage und Ausdehnung amorpher Phasen}
+ \begin{columns}
+ \column{5.5cm}
+ \includegraphics[width=5.5cm]{a-d.eps}
+ {\scriptsize Amorphe Phasen in Abh"angigkeit der Dosis bei $T=150 \, ^{\circ} \mathrm{C}$}
+ \column{5.5cm}
+ \vspace{0.5cm}
+ \includegraphics[width=5.5cm]{a-t.eps}
+ {\scriptsize Amorphe Phasen in Abh"angigkeit der Temperatur f"ur die Dosis $D=4.3 \times 10^{17} cm^{-2}$}
+ \end{columns}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Experimentelle Befunde}
+ \framesubtitle{Kohlenstoffsegregation}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{eftem.eps}
+ {\scriptsize Hellfeld-TEM- und Elementverteilungsaufnahme. $D=4.3 \times 10^{17} cm^{-2}$, $T=200 \, ^{\circ} \mathrm{C}$.}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+ \subsection{Modell}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Modell}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=8cm]{modell_ng.eps}
+ \end{center}
+ \scriptsize{
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item "Uberschreitung der S"attigungsgrenze von $C$ in $c-Si$\\
+ $\rightarrow$ Nukleation sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen
+ \pause
+ \item hohe Grenzfl"achenenergie f"ur $3C-SiC$ in $c-Si$\\
+ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind amorph
+ \pause
+ \item Geringere Dichte des amorphen $SiC_x$ im Gegensatz zum $c-Si$\\
+ $\rightarrow$ laterale Druckspannungen
+ \pause
+ \item amorphe Gebiete als Senke f"ur den Kohlenstoff\\
+ $\rightarrow$ Abbau der $C$-"Ubers"attigung in $c-Si$
+ \end{itemize}}
+\end{frame}
+
+\section{Simulation und Ergebnisse}
+
+ \subsection{Simulation}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \begin{block}{Name}
+ {\bf N}ano {\bf L}amellar {\bf S}elbst{\bf o}rganisations{\bf p}rozess
+ \end{block}
+ \begin{block}{Grober Ablauf}
+ \begin{itemize}
+ \item Amorphisierung/Rekristallisation
+ \item Kohlenstoffeinbau
+ \item Diffusion/Sputtern
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \begin{block}{Versionen}
+ \begin{itemize}
+ \item Version 1 - Simulation bis $300 \, nm$ Tiefe
+ \item Version 2 - Simulation "uber den ganzen Tiefenbereich
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Unterteilung des Targets}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=8cm]{gitter_oZ.eps}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Statistik von Sto"sprozessen}
+ \begin{columns}
+ \column{5.5cm}
+ \includegraphics[width=5.5cm]{trim_nel.eps}
+ {\scriptsize SRIM 2003.26, nukleare Bremskraft,\\ $180 \, keV$ $C^+ \rightarrow Si$.}
+ \column{5.5cm}
+ \includegraphics[width=5.5cm]{trim_impl2.eps}
+ {\scriptsize SRIM 2003.26, Implantationsprofil,\\ $180 \, keV$ $C^+ \rightarrow Si$.}
+ \end{columns}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Statistik von Sto"sprozessen}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=7cm]{trim_coll.eps}\\
+ \end{center}
+ {\scriptsize $\Rightarrow$ Durchschnittliche Anzahl der St"o"se der Ionen und Energieabgabe}\\
+ {\scriptsize $\Rightarrow$ Mittlere W"urfel-Trefferzahl eines Ions}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Algorithmus - Amorphisierung/Rekristallisation}
+ \begin{block}{Amorphisierungswahrscheinlichkeit}
+ \[
+ p_{c \rightarrow a}(\vec{r}) = \pause \color{green}{p_b} \pause + \color{blue}{p_c c_C(\vec{r})} \pause + \color{red}{\sum_{\textrm{amorphe Nachbarn}} \frac{p_s c_C(\vec{r'})}{(r-r')^2}}
+ \]
+ \begin{itemize}
+ \onslide<2-> \item \color{green}{ballistische Amorphisierung}
+ \onslide<3-> \item \color{blue}{kohlenstoffinduzierte Amorphisierung}
+ \onslide<4-> \item \color{red}{spannungsuntert"utzte Amorphisierung}
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Algorithmus - Amorphisierung/Rekristallsiation}
+ \begin{block}{Rekristallisationswahrscheinlichkeit}
+ \[
+ p_{a \rightarrow c}(\vec{r}) = \pause (1 - p_{c \rightarrow a}(\vec{r})) \pause \Big( 1 - \frac{\sum_{\textrm{direkte Nachbarn}} \delta(\vec{r'})}{6} \Big)
+ \]
+ mit\\
+ \[
+ \delta(\vec{r}) = \left\{
+ \begin{array}{ll}
+ 1 & \textrm{wenn Gebiet bei $\vec r$ amorph} \\
+ 0 & \textrm{sonst} \\
+ \end{array}
+ \right.
+ \]
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Algorithmus - Amorphisierung/Rekristallisation}
+ \begin{block}{Sto"skoordinaten}
+ \begin{itemize}
+ \item $x,y$ gleichverteilt
+ \item $z$ entsprechend nuklearer Bremskraft
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \begin{block}{Ablauf}
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item Ausw"urfeln der Sto"skoordinaten
+ \pause
+ \item Berechnung von $p_{c \rightarrow a}$ bzw. $p_{a \rightarrow c}$
+ \pause
+ \item Zufallszahl $\rightarrow$ Amorphisierung/Rekristallisation
+ \pause
+ \item Wiederholung f"ur mittlere Anzahl der Treffer des Ions
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Algorithmus - Kohlenstoffeinbau}
+ \begin{block}{Koordinaten f"ur Kohlenstoffeinbau}
+ \begin{itemize}
+ \item $x,y$ gleichverteilt
+ \item $z$ entsprechend Implantationsprofil
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \begin{block}{Ablauf}
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item Ausw"urfeln der Koordinaten f"ur Kohlenstoffeinbau
+ \pause
+ \item Lokale Erh"ohung der Anzahl der Kohlenstoffatome
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Simulation}
+ \framesubtitle{Algorithmus - Diffusion/Sputtern}
+ \begin{block}{Ablauf der Diffusion alle $d_v$ Schritte}
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item Gehe alle Zellen durch
+ \pause
+ \item Wenn Zelle amorph
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item Gehe alle Nachbarzellen durch
+ \pause
+ \item Wenn Nachbarzelle kristallin\\
+ \pause
+ $\Rightarrow$ Transferiere den Anteil $d_r$ des Kohlenstoffs
+ \end{itemize}
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \pause
+ \begin{block}{Sputterablauf alle $s$ Schritte}
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item Kopiere Inhalt von Ebene $i$ nach Ebene $i-1$\\
+ $i \in Z,Z-1,\ldots,2$
+ \pause
+ \item Setze Status jedes Volumens in Ebene $Z$ kristallin
+ \pause
+ \item Setze den Kohlenstoff jedes Volumens in Ebene $Z$ auf Null
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+ \subsection{Simulation bis $300 \, nm$ Tiefe}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Simulation, Version 1}
+ \begin{block}{Eigenschaften}
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item Linear gen"ahertes Implantations- und Bremskraftprofil
+ \pause
+ \item Ein W"urfel-Treffer pro Ion
+ \pause
+ \item Rekristallisationswahrscheinlichkeit unabh"angig von direkter Nachbarschaft
+ \pause
+ \item Tiefenbereich $0 - 300 \, nm$
+ \pause
+ \item Kein Sputtervorgang
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Erste Simulationen}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{first_sims.eps}
+ \end{center}
+ \pause
+ \scriptsize{
+ $\Rightarrow$ Abbruchradius $r=5$\\
+ $\Rightarrow$ niedrige Simulationsparameter\\
+ $\Rightarrow$ gro"se Anzahl an Durchl"aufen\\}
\end{frame}
\begin{frame}
- \frametitle{}
- \framesubtitle{}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Vergleich mit TEM-Aufnahme}
+ \color{red}{Lamellare Strukturen}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{if_cmp3.eps}
+ \end{center}
\end{frame}
\begin{frame}
- \frametitle{}
- \framesubtitle{}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Einfluss der Diffusionsrate $d_r$}
+ \begin{columns}
+ \column{6cm}
+ \includegraphics[width=6cm]{diff_einfluss.eps}
+ \column{6cm}
+ \includegraphics[width=6cm]{diff_einfluss_ls.eps}
+ \end{columns}
\end{frame}
\begin{frame}
- \frametitle{}
- \framesubtitle{}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Einfluss der Diffusionsgeschwindigkeit $d_v$}
+ \begin{columns}
+ \column{8cm} \includegraphics[width=8cm]{low_to_high_dv.eps}
+ \column{4cm} \includegraphics[width=4cm]{ls_dv_cmp.eps}
+ \end{columns}
\end{frame}
\begin{frame}
- \frametitle{}
- \framesubtitle{}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Einfluss der Druckspannung}
+ \begin{columns}
+ \column{8cm} \includegraphics[width=8cm]{high_to_low_a.eps}
+ \column{4cm}
+ \includegraphics[width=4cm]{ps_einfluss_ls.eps}
+ \begin{center}
+ \scriptsize{
+ a) $p_s=0.002$\\
+ b) $p_s=0.003$\\
+ c) $p_s=0.004$\\
+ }
+ \end{center}
+ \end{columns}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Kohlenstoffverteilung}
+ \begin{columns}
+ \column{5cm} \includegraphics[width=5cm]{97_98_ng.eps}
+ \column{7cm} \includegraphics[width=7cm]{ac_cconc_ver1.eps}
+ \end{columns}
\end{frame}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Zusammenfassung, Version 1}
+ \begin{itemize}
+ \item Modell/Simulation reproduziert die Bildung geordneter Lamellenstrukturen
+ \item Bildungsprozess nachvollziehbar durch die Simulation
+ \item hohe Anzahl an Simulationsdurchl"aufen,\\
+ kleine Amorphisierungswahrscheinlichkeiten
+ \item Diffusion essentiell, insbesondere die Diffusion in $z$-Richtung
+ \item hoher Beitrag durch kohlenstoffinduzierte Amorphisierung
+ \item Kohlenstoffverteilung im Einklang mit EFTEM-Aufnahme
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+ \subsection{Simulation "uber den gesamten Implantationsbereich}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Simulation, Version 2}
+ \begin{block}{Eigenschaften}
+ \begin{itemize}
+ \pause
+ \item exaktes TRIM Implantations- und Bremskraftprofil
+ \pause
+ \item mittlere Anzahl W"urfel-Treffer pro Ion aus TRIM
+ \pause
+ \item Rekristallisationswahrscheinlichkeit abh"angig von direkter Nachbarschaft
+ \pause
+ \item Tiefenbereich $0 - 700 \, nm$
+ \pause
+ \item Sputtervorgang
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{amorphe Phasen in Abh"angigkeit der Dosis}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{dosis_entwicklung_ng1-2.eps}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{amorphe Phasen in Abh"angigkeit der Dosis}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{dosis_entwicklung_ng2-2.eps}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{amorphe Phasen in Abh"angigkeit der Dosis}
+ \begin{columns}
+ \column{6cm}
+ \includegraphics[width=6cm]{position_al.eps}
+ \begin{center}
+ {\scriptsize Simulation}
+ \end{center}
+ \column{6cm}
+ \includegraphics[width=6cm]{a-d.eps}
+ \begin{center}
+ {\scriptsize Experiment}
+ \end{center}
+ \end{columns}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Kohlenstoffverteilung}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[height=6.5cm]{ac_cconc_ver2_new_pres.eps}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Kohlenstoffverteilung an den Grenzfl"achen zur amorphen Schicht}
+ \begin{center}
+ \scriptsize{
+ \begin{tabular}{|c|c|c|}
+ \hline
+ Dosis & \begin{minipage}{3.5cm} \begin{center} $C$-Konzentration an vorderer Grenzfl"ache \end{center} \end{minipage} & \begin{minipage}{3.5cm} \begin{center} $C$-Konzentration an hinterer Grenzfl"ache \end{center} \end{minipage} \\
+ \hline
+ $2,1 \times 10^{17} cm^{-2}$ & 16 $at. \%$ & 13 $at. \%$ \\
+ \hline
+ $3,3 \times 10^{17} cm^{-2}$ & 13 $at. \%$ & 14 $at. \%$ \\
+ \hline
+ $3,4 \times 10^{17} cm^{-2}$ & 14 $at. \%$ & 12 $at. \%$ \\
+ \hline
+ \end{tabular}\\
+ Experiment\\
+ \begin{tabular}{|c|c|c|c|}
+ \hline
+ Durchl"aufe & \begin{minipage}{2.5cm} \begin{center} "aquivalente Dosis \end{center} \end{minipage} & \begin{minipage}{3cm} \begin{center} $C$-Konzentration an vorderer Grenzfl"ache \end{center} \end{minipage} & \begin{minipage}{3cm} \begin{center} $C$-Konzentration an hinterer Grenzfl"ache \end{center} \end{minipage} \\
+
+ \hline
+ $80 \times 10^6$ & $2,16 \times 10^{17} cm^{-2}$ & 15,21 $at. \%$ & 16,62 $at. \%$ \\
+ \hline
+ $120 \times 10^6$ & $3,25 \times 10^{17} cm^{-2}$ & 15,80 $at. \%$ & 17,67 $at. \%$ \\
+ \hline
+ $159 \times 10^6$ & $4,3 \times 10^{17} cm^{-2}$ & 17,28 $at. \%$ & 17,73 $at. \%$ \\
+ \hline
+ \end{tabular}\\
+ Simulation}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Variation der Simulationsparameter}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=9cm]{var_sim_paramters.eps}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+ \subsection{Herstellung breiter Bereiche mit lamellarer Struktur}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ergebnisse}
+ \framesubtitle{Zweiter Implantationsschritt}
+\end{frame}
+
+\section{Zusammenfassung und Ausblick}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Zusammenfassung}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Ausblick}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Danksagung}
+ \begin{itemize}
+ \item Prof. Dr. Bernd Stritzker
+ \item PD Volker Eyert
+ \item PD J"org Lindner
+ \item Dipl. Phys. Maik H"aberlen
+ \item Dipl. Phys. Ralf Utermann
+ \item EP4 + Diplomanden
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+
\end{document}
projects / lectures / latex.git / blobdiff